自制磁懸浮裝置

1、磁力懸浮器：玩兒的就是“氣場(chǎng)”！chxmright發(fā)表于 2010-12-07 18:59DIYer:J_Hodgie制作時(shí)間:3-4小時(shí)制作難度:GEEK指數(shù):這件小小的DIY作品向我們展現(xiàn)了一個(gè)磁力懸浮器是如何“神奇”地讓各種物體漂浮在空中，而且僅僅利用了一個(gè)小小的磁鐵而已哦簡(jiǎn)單易行，效果卻是相當(dāng)不凡的，一定能讓圍觀者“大吃一斤”話說該神器和懸浮地球儀很神似但是我DIY的神器是電磁鐵和永久磁鐵配合的結(jié)果這比簡(jiǎn)單的將幾個(gè)永久磁鐵捆綁了事，聲稱自己可以懸浮任何物體要高級(jí)多了，不是夸夸其談，看我后續(xù)介紹吧。我找來了一個(gè)微控制器（PLC或是單片機(jī)隨你便）和一個(gè)紅外傳感器來偵查懸浮物的懸停高度，然后

2、通過微處理器來設(shè)定電磁鐵的電流值，從而讓它乖乖地懸停在空中當(dāng)然咯，懸浮物的懸浮位置還是和懸浮物的重量與磁性大小有關(guān)滴。把物體放在磁鐵和傳感器之間時(shí)，我可以通過一個(gè)開關(guān)來偵測(cè)高度從而確定電流強(qiáng)度。當(dāng)物體懸浮時(shí)，物體的重力和磁鐵對(duì)物體產(chǎn)生的吸引力是相等的，所以我們選擇懸浮物體的時(shí)候一定要找使用非工業(yè)電磁鐵，用較小的電磁力就可以擺平的物體啦而且這個(gè)小裝置還能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整以便物體保持完美的懸浮高度。從前我總是被商店櫥窗里的懸浮地球儀深深吸引，奈何錢包不鼓啊。何況那種玩意兒還非得捆綁銷售那個(gè)懸浮物，而不能懸浮自己喜歡的物品！因此呢，我決定自己利用磁鐵DIY一個(gè)。先看看我的“神器”，酷吧？雙向電梯 5制

3、作懸浮物 6飄起來向大家去炫耀吧 7DIYer簽到處1工具和材料 ATMega168微控制器 1個(gè)16-20MHz 晶體管 28針插座 雙路全H橋集成電路卡 1個(gè)NPN型功率三極管 2個(gè)電磁鐵 1個(gè)雙色發(fā)光二極管 2個(gè)紅外發(fā)光二極管 2個(gè)紅外光敏二極管 1個(gè)5V穩(wěn)壓器 2個(gè)平行板電容 1個(gè)SPST電路轉(zhuǎn)換開關(guān) 1個(gè)NO按鈕 1個(gè)470歐姆電阻 1個(gè)5歐姆電阻 1個(gè)面包板 2個(gè)小盒 有機(jī)玻璃 焊錫 熱熔膠 鋼絲 乙烯軟管 3個(gè)以上稀土磁鐵，用于基座（規(guī)格：直徑1/4厚度1/4） 2個(gè)以上稀土磁鐵，用于懸浮物（規(guī)格：直徑1/2厚1/8） 電烙鐵 熱熔膠槍 吸錫器 有機(jī)玻璃切割刀 帶有多個(gè)固定夾的支

4、架（固定電路板）2基座的制作 東西準(zhǔn)備好了嗎？首先當(dāng)然要準(zhǔn)備一個(gè)可以把各種線裝進(jìn)去的好看的盒子咯，否則太難看了吧我使用的是The Source收音機(jī)盒作為基座（參看美國(guó)RadioShack網(wǎng)站）。再用一個(gè)戒指盒裝磁鐵以及裝配好的紅外傳感器。 首先在兩個(gè)盒子背面上鉆孔，以便讓那些凌亂的電線自由貫通。另外需要為電源開關(guān)，功率開關(guān)，高度調(diào)節(jié)按鈕，LED指示燈單獨(dú)開孔。戒指盒的底板需要大面積切除，僅留下盒子的一小點(diǎn)余邊就OK了。 利用較粗的鋼絲將戒指盒和基座盒串接起來，然后折成你中意的形狀和高度。接下來就是把電線一圈一圈地纏繞在鋼絲支柱上，纏好之后用乙烯軟管套接這些纏繞好的電線（這個(gè)隨你便，要是覺得不

5、夠酷，就省略這一步）。如圖所示，看起來很漂亮吧！ 將鋼絲的后端折成之字形，用熱熔膠將端部粘接在盒子的上內(nèi)壁。我用一塊磁鐵將戒指盒固定在鋼絲支柱的另一端，當(dāng)然，也可以用熱熔膠把戒指盒粘上去。3安裝磁鐵和傳感器 這一步相對(duì)來說就比較簡(jiǎn)單啦。首先將4根導(dǎo)線焊接到電磁線圈上。焊接這4根導(dǎo)線時(shí)，最好利用萬用表來尋找和標(biāo)記對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的接頭，否則容易混淆。當(dāng)然也不是特別重要，因?yàn)殡姶啪€圈圍繞著磁鐵，在后續(xù)步驟中也可以對(duì)應(yīng)起來，可是至少要注意兩個(gè)電磁鐵都是按照同樣的方式連接起來的，否則，要是相互抵消沒懸住東西可不能賴我 將電磁線圈放置在戒指盒后，將永久磁鐵放置在電磁線圈中。 四根導(dǎo)線的排布組合方式。 剪一塊有機(jī)

6、玻璃來充當(dāng)戒指盒的底部，利用底部余邊將它托住。 下一步呢，將你的紅外發(fā)射器和傳感器用熱熔膠粘在有機(jī)玻璃上。（不懂？有圖有真相?。┳詈蠼M裝好，并且標(biāo)記號(hào)各種導(dǎo)線。4建立電路 在制作電路板之前，先將電子元器件按照電路原理圖組裝在面包板上，然后再將這些電子器件焊好。電路原理圖與hex文件一起放在附件中。Hex文件是微控制器加載的文件，在它的介紹里提供了Arduino-0007代碼，讀懂它之后，若你口味重，你都可以對(duì)這些代碼進(jìn)行微調(diào)或者改變，以便做出你自己需要的效果。 能匹配盒子大小的面包板。 安裝和焊接芯片，電容等元器件。電路原理圖程序代碼HEX文件 組裝完大致就是這幅光景，看似一團(tuán)亂麻，但是你一定

7、要心如明鏡！ 特別提出，需要嚴(yán)格計(jì)劃各個(gè)部位的動(dòng)作，以便所有的器件在第一時(shí)間配合戒指盒做出反應(yīng)。要是你不乖不聽我勸告，輕則麻煩不斷，重則胎死腹中。 值得提出的是，NPN功率管會(huì)發(fā)熱滴，它要是憤怒起來足夠引發(fā)一場(chǎng)小型“火災(zāi)”！我在基座的底部加了一塊鋁片充當(dāng)熱沉散熱。你也可以增加一些類似的方法將盒子中多余的熱量導(dǎo)出去，例如加個(gè)風(fēng)扇啊什么的 電路板做好后呢，程序中的一部分代碼會(huì)自動(dòng)加載到微處理器芯片當(dāng)中，然后測(cè)試線圈的極性是否安裝正確。它對(duì)電磁線圈增加脈沖電流，測(cè)試上升，下降，同時(shí)在LED燈中有對(duì)應(yīng)指示。如果你在電磁鐵下面放置一個(gè)小磁鐵，但是它不按照既定路線辦事的話，則說明你把線接反了你只能重新接線

8、。5制作懸浮物 你可以充分發(fā)揮你的天馬行空般的想象力來制作想要懸浮的物體。但是根據(jù)我的測(cè)試呢，太小或者太扁的物體好像都比較難懸浮起來，僅供參考啦。 需要一些膠帶和紙筒，如圖所示粘起來，形成一個(gè)開口的小容器。 然后，把2個(gè)規(guī)格為直徑1/2厚1/8稀土金屬磁鐵(在Digi-Key拍到的)裝進(jìn)里面。 懸浮測(cè)試成功！ 我也成功地將一個(gè)骰子懸浮起來，這是骰子我用毛線編織的，立方體，打的奶奶結(jié)（譯者注：反向，并且不牢的結(jié)）。 用彩色美術(shù)紙剪了個(gè)“紅寶石”，也飄起來了，酷斃！6飄起來向大家去炫耀吧 剩下的，就是把它擺出來，在同學(xué)同事面前炫耀了！ 為避免炫耀時(shí)出狀況，咱還是先熟悉一下操作為好。手持物體置于磁鐵下面，緩慢的將物體抬升，當(dāng)?shù)竭_(dá)將要浮起來的那個(gè)位置時(shí)按下按鈕，這樣就把當(dāng)前位置設(shè)置成了默認(rèn)的懸浮位置。 然后將懸浮物放低一點(diǎn)，LED指示燈會(huì)馬上打亮。先在手中托放一段時(shí)間，直到它慢慢從你手中緩緩升起。這是為什么捏？微處理器需要響應(yīng)設(shè)定高度值，并且激發(fā)電磁鐵產(chǎn)生足夠力量懸浮一個(gè)物體。而這是一個(gè)緩慢的，需要耐心的過程。